сдача бжд на отлично. БЖД Лекции. Бжд тема Основные принципы защиты
 Скачать 1.42 Mb.
|
|
РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 155 Гололед — слой плотного льда, образующийся на поверхности зем- ли и на предметах (проводах, конструкциях) при замерзании на них пересхлажденных капель тумана или дождя. Обычно гололед набаю- дается при температурах воздуха от 0 до —3°С, но иногда и более низ- ких. Корка намерзшего льда может достигать толщины нескольких сантиметров и вызывать обламывание сучьев, обрывы проводов и т. п. Гололед создает опасность для нешвходов, движения транспорта. Голодедица — это пед, образовавшийся на земной поверхности поле оттепели или дождя в результате наступившего похолодания, а также при замерзании мокрого снега, дождя или мороси на сильно охлажденной поверхности. Туман — скопление мелких водяных капель или ледяных кристал- лов, или тех и других в приземном слое атмосферы (иногда до высоты в несколько сотен метров}, понижающее горизонтальную видимость до 1 км и менее. В ОЧЕНЬ ПЛОТНЫХ туманах видимость может понижаться до иесколь- ких метров. Туманы образуются в результате конденсации или субли- мации водяного нара на аэрозольных (жидких ипи твердых) части- нах, содержащихся в воздухе (так называемых ядрах конденсации). Туман из водяных канцель наблюдается, главным образом, при темпе- ратурах воздуха выиге —20°С. При температуре ниже -20°С преобла- дают ледяные туманы. Большинство капель тумана имезт раднус 5...15 мкм при положительной температуре воздуха и 2...5 мкм при отрицательной температуре. Количество капель в 1 см* воздуха колеб- лется от 50-100 в слабых туманах до 500—600 в плотных. Туманы по их физическому тенезису подразделяются на туманы охлаждения и туманы испарения. По синоптическим условиям образования различаюттуманы внупе- римассовые, формирующиеся в однородных воздушных массах, и ту- маны фронтальные, появление которых связано с атмосферными фронтами. Преобладают туманы внутримассовые. В большинстве случаев образуются туманы охлаждения, причем их делят на радиационные л адвективные. Радиационные туманы об- разуются над сушей при понижении температуры вследствие радиз- цнонного охлаждения земной поверхности, я от нее и воздуха. Наибо- лее часто они образуются з азтицикленах. Адвективные туманы обра- зуются вследствие охлаждения теплого влажного воздуха при его движении над более холодной поверхностью суши или воды. Адвек- тивные туманы развиваются как над сушей, так и над морем, чаще всего в теплых секторах циклонов. Адвективные туманы устойчивае, чем радиационные. 156 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Фронтальные туманы образуются вблизи атмосферных фронтов и перемещаются вместе с ними. Туманы препятствуют нормальной ра- боте всех видов транспорта. Прогноз туманов имеет важное значение в безопасности. Град — вид атмосферных осадков, состоящих из сферических час- тиц или кусочков льда (градин) размером от 5 до 55 мм, встречаются градины размером 130 мы и массой около # кг. Плотность градин 0,5...0;9 г/емЗ. В 1 мин на 1 м* падает 500-1000 градин. Продолжитель- ность выпадения града обычно 5... 19 мин, очень редко — до 1 часа. Разработаны радиологические методы определения градоносности и градоопасноети облаков и созданы оперативные службы борьбы © градом. Борьба с градом основана на принциле введения с помощью ракет или снарядов в облако резгента (обычно йодистого свинца или подистого серебра), способствующего замораживанию переохлажден- ных капель. В результате появляется огромное количество искусст- венных центров кристаллизации. Поэтому градины получаются мень- ших размеров и ови успевают растаять еще до падения на землю. Гром — звук в атмосфере, сопровождающий разряд молнии. Гром вызывается колебаниями воздуха нод влиянием ыгновенного повы- шения давления на пути молнин, оказывает пугакицее психологиче- ское воздействие на людей. Молния — это гигантский электрический искровой разряд ватмо- сфере, проявляющийся обычно яркой зспышкой света и сопровож- дающим ее громом. Наиболее часто молнии возникают в кучево-дожневых облаках. В раскрытие природы молнии внесли вклад американский физик Б. Франклин (1706-1790), русские ученые М. В. Ломоносов (1741- 1754) и Г. Рихмак {1711-1753), погибщий от удара молнии при ис- следованиях атмосферного электричества. Молнии делятся на внутриоблачные, то есть проходящие в самых грозовых облаках, и наземные, то есть ударяющие в землю. Процесс развития наземной молнии состоит из нескольких стадий {рис. 5.12). & Рис. 5.127 Схема разешния наземной молнии: д, 6 — две ступени лидера: 1 — облако; 2 — стримеры; 3 — канал ступевчатога лидера; 4 — корона канала; $ — имвульс- {к аз корона ив голове комела. с — обра ПРОРРИОРЕ ПРЕ ТРЕЕ зование главного канала молнии {К}. * *.*.*.*.* жити * "гии * РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 157 ° На первой стадии в зоне, где электрическое поле достигает крити- ческого значения, начинается ударная ионизаЦИЯ, созлаваемая внача- ле свободными электронами, всегда инеющимися в небольшом количе- стве в воздухе, которые под действием электрического поля приобрета- ют значительные скорости по направлению к земле и, сталкиваясь с атомами воздуха, ионизнруют нх. Таким образом возникают электрон- ные лавины, переходящие в нити электрических разрядов — слри- меры, представляющие собой хорошо проводящие каналы, которые соединяясь, дают начало яркому термоионизированному каналу с высокой проводимостью — ступенчатому лидеру (см. рис. 5.124, 6). Движение лидера к земной поверхности происходит ступенями 2 не- сколько десятков метров со скоростью примерно 5-107 м/с, посло чего его движение приостанавливается на несколько десятков микросекунл, а свечение сильно ослабевает, В следующей стадии лидер снова продвигается на несколько де- сятков метров, яркое свечение при этом охватывает все пройденные ступени. Затем снова следует остановка и ослабленне свечения. Эти процессы повторяются при движении лидера до поверхности земли со средней скоростью 2-10$ м/с. По мере продвижения лидера к земле напряженность поля на его конце усиливается и нод его действием ИЗ выступающих на поверхности земли предметов выбрасывается ОТВЕТ- ный стример, соединяющийся с лидером. На этом явлении оснозано создание молниеотвода. В заключительной стадии по ионизированному лидером каналу (см. рис. 5.126} следует обратный, или главный, разряд молнии, ха- рактеризующийся токами от десяткоа до сотен тысяч ампер, сильной яркостью и больной скоростью продвижения — 107...108 м/с. Темпе- ратура канала при главном разряде может превышать 25 000°С, длина канала молнии составляет 1...10 кы, диаметр — несколько сантимет- ров. Такие молнии называются затяжными. Они наиболее часто бы- вают причиной пожаров. - Обычно молния состоит из наскольких повторных разрядов, об- щая длительность которых может превышать 1 с. Внутриоблачные молнии включают в себя только лидерные стадии, длина таких мол- ний от 1 до 150 им, Вероятность поражения молнией наземного объ- окта растет по мере увеличения ого высоты и © увеличением электро- проводности почвы. Эти обстоятельства учитываются при устройстве молниеотвода. В отличие от молний, называемых линейными, существуют шаро- вые молнии, которые нередко образуются вслед за ударом линейной молнии. Молнин, как линейная, так и шаровая, могут быть причиной 158 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ тяжелых травм и гибели людей. Удары молний могут сопровождаться разрушениями, зызванными ее термическими и электродинамически- ми воздействиями. Наибольшие разрушения вызывают удары мол- ний в наземные объекты при отсутствии хороших токопроводящих путей между местом удара и землей. От электрического пробоя в мате- риале образуются узкие, каналы, в которых создается очень высокая температура, н часть материала испаряется со взрывом и последую- щим воспламенением. Наряду © этим возможно возникновение боль- ших разностей потенциалов между отдельными предметами внутри строения, что может быть причиной поражения людей электрическим ТОКОМ. Весьма опасны прямые удары молний в воздушные линии связи с деревянными опорами, тёк как при этом могут возникать разряды © проводов и аппаратуры (телефоны, выключатели) на землю и другие предметы, что может привести к пожарам и поражению людей элек- трическим током. Прямые удары молний в высоковольтные линии электропередач могут быть причиной коротких замыканий, Опасно попадание молния в самолеты, При ударе молнии в дерево могут быть поражены находящиеся вблизи него люди. УРАГАНЫ И БУРИ Буря — это очень сильный ветер, приводящий к большому волне- нию на море и к разрушениям на суше, Буря может наблюдаться при прохождении циклона, смерча. Скорость ветра у земной поверхности во время бури превышает 20 м/с и может достигать 50 м/с (с отдельными порывами до 100 м/с}. Кратковременные усиления ветра до скоростей 20...30 м/с называют- ся шквалами. Сильная буря на море называется штормом или тайфу- ном, а на суше — ураганом. Ураган — эта циклон, у которого давление в центре очень низкое, а ветры достигают большой и разрушительной силы. Скорость ветра во время урагана достигает 30 м/с и более. Ураганы представляют собой морское явление, и наибольшие'раз- рушеняя от них бывают вблизи побережья. Но ураганы могут прони- кать и Далеко на судту. Они могут сопровождаться сильными дождя- ми, наводнениями, штормовыми нагонами, в открытом море образуют волны высотой более 10 м. Особой силой отличаются тропические ура- ганы, радиус ветров которых может превышать 300 км (сы. рис. 5.13}. Ураганы — явление сезонное. Ежегодно на Земле развивается в среднем 70 тропических циклонов. Средняя продолжительность ура- гана около. 9 дней, максимальная — 4 недели. РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ #59 400 300 200 100 0 100200 390 Расстояние от центра, км Рыс. 5.13 Стема движения воздушных потоков во время урагана Осенью 2005 г. ураган «Катрина», налетовший на США, в считан- ные часы разрушил дамбы, защищавшие г. Новый Орлеан, в резуль- тате чего миллионный город оказался под водой. По официальным данным погибло 1228 человек, эвакуировано было свыше одного мил- лиона жителей. Разрущительная сила урагана огромна. Кинетическая энергия урз- гана в радиусе 160 кы от его центра эквивалентиа ядерному взрыву мощностью 100-150 мегатонн. Энергия сильного урагана такова, что Братская ГЭС может выработать ее лигпь за 30 тыс. лет. СМЕРЧИ Смерч — это атмосферный вихрь, зозникающий в грозовом обла- кеи затем распространяющийся в внде темного рукава или хобота по направлению к поверхности суши или моря (рис. 5.14). В верхней части смерз имеет воронкообразное расширение, сливаю- щееся с облаками. Когда смерч опускается до земной поверхности, ниж- няя часть его тоже иногда становится расширенной, напоминающей опрокинутую воронку. Высота смерча может достигать 800...1500 м. Воздух в смерче вращается и одновременно поднимается по спирали вверх, втягивая пыль или воду. Скорость вращения может достигать 160 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 330 м/с. В связи с тем, что внутри вихря давле- ние уменьшается, происходит конденсация во- дяного пара. При Баличии пыли и воды смерч становится видимым. Диаметр смерча над морем измеряется де- сятками метров, над сушей — сотнями метров. Смерч возникает обычно в тенлом секторе циклона и движется вместе с ним со скоростью 10...29 м/с. Смерч проходит путь длиной от 1 до 40...60 км, сопровождается грозой, дождем, гра- дом и, эсли достигает поверхности земли, почти всегда производит большие разрушения, всасы- вает в себя воду и предметы, встречающиеся на его пути, поднимает их высоко внерх и перено- сит на десятки километрон. Смерчем дегко под- нимаются предметы даже в несколько сотен ки- Рие. 5.14 лограммов. На море смерч представляет опас- Гипичная тоботообраз- кал мощная ворамка, ность для судов. еще не коснуешаяся Смерчи над сушей называются тромбами, И нет в США их называют торнадо. Как и ураганы, 24 шюня 19302.) смыерчи опознан со спутников погоды. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Что такое циклон и антициклон? 2. Какие атмосферные опасности угрожают человеку? 3. Какова природа молний и какие опасности они несут? 4, Что общего между ураганом и бурей и в чем их отличие? 5. Как возникает смерт и какую опасность ен несет? 6. Приведите классификацию силы ветра по Ф. Бофорту. 85.5. КОСМИЧЕСКИЕ ОПАСНОСТИ АСТЕРОИДЫ И КОМЕТЫ Космос — один из элементов, влияющих на земную ЖИЗНЬ. Рассмотрим некоторые опасности, угрожающие человеку из космоса. Астероиды — это малые планеты, диаметр которых колеблется в пределах 1...1000 км. В настоящее время известно около 300 космиче- ских тел, которые могут пересекать орбиту Замли. По оценкам аетро- номов в космосе существует примерне 300 тыс. астероидов и комет. Встреча нашей планеты с такими небесными телами представляет "зворьезнуто угрозу для всей биосферы. Расчеты показывают, что удар РАЗДЕЛ 2. ЧЕЛОВЕК В МИРЕ ОПАСНОСТЕЙ 161 6 Замько чЕЖДыь астероида диаметром около { км сопровождается выделением энергия, в десятки раз превосходящей весь ядерный потенциал, имеющийся на Земле. Энергия одного удара оценивается величиной 1023 зрг. В 1994 г. произонгло уникальное астрономическое событие: оскол- ки кометы Шумейкера--Леви столкнулись с Юпитером: Оно капом- нило всем о существовании проблемы кометной и астероидной опас- ности. Вероятность столкновения астероидов с Землей равна пример- но 10 8...10-*. Поэтому во многих странах ведутся работы по проблемам астероидной опасности и техногенному засорениюу 1 космического про- странства, изправленные на прогнозирование” я предотвращение с столк- новений массивных тел с Землей. : Основным средством борьбы с астероидами и кометами, сближаю- щимися 6 Землен, является ракетно-ядерная технология. В зависи- мости от размеров опасных космических объектов (ОКО) и исполь- зувмых для их обнаружения информационных средств располагае- мое на организацию противодействия время может изменяться в широких пределах — от нескольких суток до нескольких лет, | уче- том операций на обнаружение, уточнение траектории и характерн- стик ОКО, а также запуск и подлетное время средств перехвата тре- буемая дальность обнаружения око должна составлять 150 млн Ем от Земли. Нредлагается разработать систему планетарной зашиты от асте- реидов и комет, которая основана на двух принципах защиты: 1) из- менении траектории ОКО; 2) разрутении его на несколько частей. Поэтому на первом этапе разработка системы защиты Земли от мотео- ритной и астероидной опасности предполагается создать службу на- блюдения за их движением с таким расчетом, чтобы обнаруживать объект размером около 1 км за год-два до его поллета к Земле. На вто- ром этапе необходимо рассчитать ого траекторию и проанализировать возможность столкновения с Землей, Если вероятность такого собы- тия велика, то необходимо принимать решение по уничтожению или изменению траекторин этого небесного теля. Для этой цели предпола- гавтся использовать межконтинентальные баллистические ракеты © ядерной боеголовкой. Современный уровень космических технологий позволяет создать такие системы перехвата. Понытка смоделировать возможную ситуацию была предпринята 4 июля 2005 г. В маленькую комету Темпеле диаметром 6 км, нахо- дившуюся в тот момент на расстоянии 130 млн км от Земли, прицель- но попал снаряд зесом 372 кг, выпущенный с американского косми- ческого аппарата Оеер [прас%-1. Произошел взрыв, эквивалентный 4,5 т взрывчатки. Образовалея кратер размером с футбольное поле, 162 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ высотой с многоэтажный дом. Однако траектория кометы не измени- лась. Расчеты были вынолнены в РАН академиком Фортовым, взрыв сфотографирован {Российская газета, 05.07.2005). Тела размером порядка 100 м могут появиться в непосредствен- ной близости от Земли достаточно внезапно. В этом случае избежать столкновения путем изменения траектории практически нередльно. Единственная возможность предотвратить катастрофу — это разру- шить тела на несколько мелких фрагментов. СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ Огромное влияние на земную жизнь оказывает ераненнал радиа- ция. Не останавливаясь на положительных моментах солнечной ра- диации, обратим внимание на некоторые опасности, связанные с сол- нечной активностью. Солнце — центральное тело о Солнечной системы, раскаленный плазменный шар. Источник солнечной энергии — ядерное превраще- ние водорода в гелий. В центральной области Солнца температура пре- вышает 10 млн градусов Кельвина. Земля находится на расстоянии 149 млк км от Солица и получает около 2-10" Вт солнечной лучистой энергии. Количество лучиетой энергии Солнца, поступающей за 1 мин на 1 см? паощади, перпенди- кулярной к солнечным лучам и находящейся вне земной атмосферы на среднем расстоянии Земли от Солнца, называется солнечной по- стоянной, ев значение равно 1,35 кал/ (см2-мин). Солнце — очень динамичный объект. Совокупность явлений, на- блюдаемых на Солнце, называют солнечной активностью. К ним отно- сятся солнечные пятна, факелы, протуберанцы, солнечные вспышки, увеличение ультрафиолетового, рентгеновского и корпускулярного из- лучений и др. Интенсивноеть солнечной активности характеризуется условными ивдексамн — числами Вольфа. Числа Вольфа изменяются соредней перкодичностью 14 лет. Солнечная &ктивность оказывает существенное влияние нё земную жизнь. Установлена корреляция между 11-летним пиклом солнечной активности и землетрясениями, колебаниями уровня озер, урожаем сельскохозийственных культур, размножением и миграцией насекомых, эпидемиями гриппа, тифа, холеры, числом сердечно-сосудистых забо- леваний. Влияние солнечно-земных связей на биологические процессы я объекты изучает гелиобиология. Одним из основоположников гелио- биологии является советский ученый А. Л. Чижевский (1897-1964). Его перу принадлежит интересный труд «Земное эхо солнечных бурь». |